Войти
Sun SPARCstation 10 с ЭЛТ-монитор, с начала 1990-х годов A рабочая станция - это специальный компьютер, предназначенный для технических или научных приложений. Предназначенные в основном для использования одним человеком, они обычно подключаются к локальной сети и работают под управлением многопользовательских операционных систем. Термин рабочая станция также использовался в широком смысле для обозначения всего: от мэйнфрейма компьютера до ПК, подключенного к сети, но наиболее распространенная форма относится к классу оборудования, предлагаемому несколько существующих и несуществующих компаний, таких как Sun Microsystems, Silicon Graphics, Apollo Computer, DEC, HP, NeXT и IBM, который открыл дверь революции в 3D-графике и анимации в конце 1990-х годов.
Рабочие станции обладают более высокой производительностью, чем обычные персональные компьютеры, особенно в отношении ЦП и графики, объема памяти и возможности многозадачности. Рабочие станции оптимизированы для визуализации и обработки различных типов сложных данных, таких как трехмерное машиностроительное проектирование, инженерное моделирование (например, вычислительная гидродинамика ), анимация и рендеринг изображений, а также математические вычисления. сюжеты. Обычно форм-фактор соответствует настольному компьютеру, состоит из дисплея с высоким разрешением, клавиатуры и мыши на минимум, но также предлагают несколько дисплеев, графические планшеты, 3D-мыши (устройства для управления 3D-объектами и навигации по сценам) и т. д. Рабочие станции были первым сегментом компьютерного рынка, который представил передовые аксессуары и для совместной работы инструменты.
Возрастающие возможности обычных ПК в конце 1990-х стирали границы между ПК и техническими / научными рабочими станциями. На типичных рабочих станциях раньше использовалось собственное оборудование, которое отличало их от ПК; например, IBM использовала процессоры на базе RISC для своих рабочих станций и процессоры Intel x86 для своих бизнес-/ потребительских ПК в 1990-х и 2000-х годах. Однако к началу 2000-х годов эта разница в значительной степени исчезла, поскольку на рабочих станциях теперь используется очень массовое оборудование, в котором преобладают крупные производители ПК, такие как Dell, Hewlett-Packard ( позже HP Inc. ) и Fujitsu, продавая Microsoft Windows или Linux системы, работающие на x86-64 процессорах.
Ранняя рабочая станция Xerox 
Рабочая станция HP 9000 модель 425 под управлением HP-UX 9 и Visual User Environment (VUE) 
HP 9000 модель 735 под управлением HP-UX и Common Desktop Environment (CDE) Возможно, первым компьютером, который можно было бы квалифицировать как «рабочую станцию», был IBM 1620, небольшой научный компьютер, предназначенный для интерактивного использования одним человеком, сидящим за консолью. Он был представлен в 1960 году. Одной из особенностей машины было отсутствие каких-либо арифметических схем. Для выполнения сложения требовалась резидентная в памяти таблица правил сложения десятичных чисел. Это позволило сэкономить на стоимости логической схемы, что позволило IBM сделать ее недорогой. Машина имела кодовое название CADET и изначально была арендована за 1000 долларов в месяц.
В 1965 году IBM представила научный компьютер IBM 1130, который должен был стать преемником модели 1620. Обе эти системы могли запускать программы, написанные на Fortran. и другие языки. И 1620, и 1130 были встроены в шкафы размером примерно с рабочий стол. Оба были доступны с дополнительными дисководами, принтерами и вводом-выводом как для бумажной ленты, так и для перфокарт. Пишущая машинка пульта для прямого взаимодействия была стандартной на каждой.
Ранние образцы рабочих станций, как правило, были посвящены миникомпьютерам ; система, предназначенная для поддержки нескольких пользователей, вместо этого будет зарезервирована исключительно для одного человека. Примечательным примером был PDP-8 от Digital Equipment Corporation, который считается первым коммерческим мини-компьютером.
Lisp-машины, разработанные в MIT в начале 1970-х годов, впервые определили некоторые принципы компьютерной рабочей станции, поскольку они были высокопроизводительными, сетевыми, однопользовательскими. системы, предназначенные для интенсивного интерактивного использования. Машины Lisp были коммерциализированы в начале 1980 года такими компаниями, как Symbolics, Lisp Machines, Texas Instruments (TI Explorer ) и Xerox. (рабочие станции Интерлисп-Д ). Первым компьютером, разработанным для однопользовательского режима с графическими средствами высокого разрешения (и, следовательно, рабочей станцией в современном понимании этого термина), был Xerox Alto, разработанный в Xerox PARC в г. 1973 г. Другие ранние рабочие станции включают Terak 8510 / a (1977), Three Rivers PERQ (1979) и более позднюю Xerox Star (1981).
В начале 1980-х, с появлением 32-битной микропроцессоров, таких как Motorola 68000 появился ряд новых участников в этой области, в том числе Apollo Computer и Sun Microsystems, которые создали рабочие станции на базе Unix на основе этого процессора. Между тем, проект DARPA VLSI также создал несколько дополнительных графических продуктов, в частности, SGI 3130 и Silicon Graphics. машины, которые последовали. Выделение целевого рынка продуктов было обычным делом: Sun и Apollo считались сетевыми рабочими станциями, а машины SGI - графическими рабочими станциями. Когда в середине 1980-х годов стали доступны микропроцессоры RISC, они были приняты многими поставщиками рабочих станций.
Рабочие станции, как правило, были очень дорогими, обычно в несколько раз дороже стандартного ПК, а иногда и стоили столько же, сколько новый автомобиль. Однако иногда миникомпьютеры стоят столько же, сколько дом. Высокие расходы обычно происходили из-за использования более дорогих компонентов, которые работали быстрее, чем те, которые можно было найти в местном компьютерном магазине, а также из-за включения функций, которых не было в ПК того времени, таких как высокоскоростная сеть и сложная графика. Производители рабочих станций также склонны придерживаться «сбалансированного» подхода к проектированию системы, стараясь избегать узких мест, чтобы данные могли беспрепятственно перемещаться между множеством различных подсистем внутри компьютера. Кроме того, рабочие станции, учитывая их более специализированный характер, обычно имеют более высокую рентабельность, чем обычные ПК.
Системы, выпускаемые производителями рабочих станций, часто включают дисковые системы хранения SCSI или Fibre Channel, высокопроизводительные 3D-ускорители, одиночные или несколько 64-битных процессоров, большой объем RAM и продуманное охлаждение. Кроме того, компании, производящие продукцию, обычно имеют комплексные планы ремонта / замены. Однако по мере того, как стирается различие между рабочей станцией и ПК, производители рабочих станций все чаще используют готовые компоненты ПК и графические решения, а не проприетарное оборудование или программное обеспечение. Некоторые «недорогие» рабочие станции по-прежнему дороги по стандартам ПК, но предлагают двоичную совместимость с рабочими станциями более высокого уровня и серверами того же производителя. Это позволяет разрабатывать программное обеспечение на недорогих (по сравнению с сервером) настольных машинах.
Графические рабочие станции (например, машины от Silicon Graphics ), часто поставляемые с графическими ускорителями.
Было предпринято несколько попыток создать машину, подобную рабочей станции, специально по самой низкой возможной цене, а не по производительности. Один из подходов - удалить локальное хранилище и уменьшить количество компьютера до процессора, клавиатуры, мыши и экрана. В некоторых случаях эти бездисковые узлы по-прежнему будут запускать традиционную операционную систему и выполнять вычисления локально с хранением на удаленном сервере. Эти подходы предназначены не только для снижения первоначальной стоимости приобретения системы, но и для снижения общей стоимости владения за счет уменьшения объема администрирования, необходимого для каждого пользователя.
Этот подход фактически был впервые использован в качестве замены ПК в офисных приложениях для повышения производительности, в качестве раннего примера использовалась 3Station и 3Com ; в 1990-х X-терминалы выполняли аналогичную роль для технических вычислений. Sun также представила «тонкие клиенты », в первую очередь свою линейку продуктов Sun Ray. Однако традиционные рабочие станции и ПК продолжают падать в цене, что, как правило, подрывает рынок для продуктов этого типа.
графическая рабочая станция NeXTstation с 1990 года 
Sony NEWS рабочая станция: 2x 68030 @ 25 МГц, 1280x1024 256-цветный дисплей 
SGI Indy графическая рабочая станция 
Графическая рабочая станция SGI O2 
HP C8000 рабочая станция с HP-UX 11i с CDE 
Шесть рабочих станций: четыре HP Z620, один HP Z820, один HP Z420. В начале 1980-х годов высокопроизводительная рабочая станция должна была соответствовать трем критериям. Так называемый «компьютер 3M » имел M егабайт памяти, егапиксельный дисплей M (примерно 1000 × 1000) и вычислительная производительность «MegaFLOPS » (по меньшей мере один миллион операций с плавающей запятой в секунду). Каким бы ограниченным это ни казалось сегодня, это было, по крайней мере, на порядок выше возможностей персональных компьютеров того времени; оригинальный персональный компьютер IBM 1981 года имел 16 КБ памяти, текстовый дисплей и производительность с плавающей запятой около 1 килофлопс (30 килофлопс с дополнительным математическим сопроцессором 8087). Другие желательные функции, которых не было в настольных компьютерах в то время, включали работу в сети, ускорение графики и высокоскоростные внутренние и периферийные шины данных.
Другой целью было снизить цену такой системы до «M egapenny», то есть менее 10 000 долларов; это не было достигнуто до конца 1980-х годов, хотя многие рабочие станции, особенно среднего или высшего класса, все еще стоили от 15 000 до 100 000 долларов и выше в период с начала до середины 1990-х годов.
Более широкое внедрение этих технологий в массовые ПК стало прямым фактором упадка рабочих станций как отдельного сегмента рынка:
Dell Precision 620MT с двумя процессорами Pentium III 
Sun Ultra 20 с процессором AMD Opteron и Solaris 10 На рубеже тысячелетий определение «рабочая станция» в некоторой степени размылось. Многие из компонентов, используемых в «рабочих станциях» более низкого уровня, теперь те же, что и на потребительском рынке, и разница в цене между рабочими станциями более низкого уровня и потребительскими ПК может быть меньше, чем когда-то (а в некоторых случаях на потребительском рынке высокого класса, таком как рынок игр для «энтузиастов», может быть трудно сказать, что можно назвать «настольным ПК» и «рабочей станцией»). В другом случае видеокарта Nvidia GeForce 256 породила Quadro с тем же графическим процессором, но с другой поддержкой драйверов и сертификатами, адаптированными к уникальным требованиям САПР. приложений и продавались в розницу по гораздо более высокой цене, поэтому многие стали использовать GeForce в качестве рабочей станции для «бедняков», поскольку аппаратное обеспечение было в значительной степени таким же мощным, плюс его можно было программно модифицировать, чтобы разблокировать функции, номинально эксклюзивные для Quadro.
Рабочие станции обычно были движущей силой прогресса в технологии ЦП. Хотя и настольный компьютер, и рабочая станция получают выгоду от процессоров, разработанных на основе многоядерной концепции (по сути, несколько процессоров на кристалле , применение которого IBM POWER4 было пионером), современные рабочие станции обычно используют несколько многоядерных процессоров, память с исправлением ошибок и кэш-память гораздо большего размера, чем в процессорах «потребительского уровня». Такая мощность и надежность обычно не требуются на обычном настольном компьютере. Платы процессоров IBM на базе POWER и платы процессоров Intel Xeon на уровне рабочих станций, например, имеют несколько процессоров, больший объем встроенной кэш-памяти и память ECC, которые больше подходят для требовательных к созданию контента, инженерной и научной работе, чем к обычным настольным компьютерам.
Некоторые рабочие станции предназначены для использования только с одним конкретным приложением, например AutoCAD, Avid, 3D Studio Max и т. Д. Для обеспечения совместимости с программным обеспечением покупатели обычно запрашивают сертификат у поставщика программного обеспечения. В процессе сертификации цена рабочей станции подскакивает на несколько ступеней, но для профессиональных целей надежность может быть важнее первоначальной стоимости покупки.
Рабочая станция Dell Precision T3500 с процессорами Intel Xeon 
Hewlett-Packard Z820, an x86-64 рабочая станция 
Внутри рабочей станции HP Z820 К январю 2009 года все линейки продуктов для рабочих станций на основе RISC были прекращены:
В начале 2018 года были повторно представлены коммерчески доступные рабочие станции на основе RISC в виде серии IBM Системы на базе POWER9 от.
На современном рынке рабочих станций используются микропроцессоры x86-64. Операционные системы, доступные для этих платформ, включают Microsoft Windows, FreeBSD, различные дистрибутивы Linux, Apple macOS (ранее известная как OS X) и Oracle Solaris. Некоторые поставщики также продают стандартные однопроцессорные системы как рабочие станции.
Три типа продуктов продаются под зонтиком рабочих станций:
Значительный сегмент рынка настольных ПК - это компьютеры, которые, как ожидается, будут работать как рабочие станции, но с использованием операционных систем и компонентов ПК. Производители компонентов часто сегментируют свою линейку продуктов и продают компоненты премиум-класса, которые функционально аналогичны более дешевым «потребительским» моделям, но имеют более высокий уровень надежности или производительности.
ПК класса рабочей станции может иметь некоторые из следующих функций:
